[發明專利]一種由仰拱回填區提供反力支撐的推進系統及施工方法

在審

• 申請號: 201910313623.7
• 申請日: 2019-04-18
• 公開（公告）號: CN109915153A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 楊聚輝;董艷萍;肖威;范磊;張寧川;陳敬舉;周倩;呂旦;趙飛
• 申請（專利權）人: 中鐵工程裝備集團有限公司
• 主分類號: E21D9/06
• 分類號: E21D9/06;E21D11/18;E21D9/14
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 鄭園

本發明公開了一種由仰拱回填區提供反力支撐的推進系統及施工方法，解決了現有技術中盾構機在較為軟弱破碎的圍巖處，采用初支與二襯的支護方式下，盾構機推進困難的問題。本發明包括盾構主梁和設置在隧道內的回填仰拱，盾構主梁的底部設有推進油缸，推進油缸的一端與盾構主梁鉸接、另一端設有推進承力構件；回填仰拱上設有仰拱回填模板，推進承力構件與仰拱回填模板相配合。本發明通過推進油缸的伸縮運動，推進承力構件與仰拱回填模板的卡槽配合實現推進系統的換步，在采用初支與二襯的支護方式下，實現在較為軟弱破碎的圍巖處盾構機有效推進，提高掘進效率；仰拱回填模板面向澆筑側設計凹凸結構，可以有效分散推進反力，提高支撐和推進效果。

技術領域

本發明涉及隧道施工技術領域，特別是指一種由仰拱回填區提供反力支撐的推進系統及施工方法。

背景技術

采用盾構機進行隧道施工時，推進系統為盾構機的前進提供動力，對于常規盾構，若采用預制管片支護，推進的支撐反力作用在拼裝完成的預制管片上；對于敞開式盾構，一般圍巖較為完整，推進力可由后部撐靴系統提供。但對于圍巖較為軟弱破碎的地層，在采用初支與二襯的支護方式下，推進力沒有預制管片作為支撐，同時由于圍巖較為軟弱破碎難以設置撐靴推進系統，盾構機的推進力的支撐方式是一個設計難題，本發明基于初支與二襯的支護方式，公開了一種由仰拱回填區提供反力支撐的推進系統及施工方法。

發明內容

針對上述背景技術中的不足，本發明提出一種由仰拱回填區提供反力支撐的推進系統及施工方法，解決了現有技術中盾構機在較為軟弱破碎的圍巖處，采用初支與二襯的支護方式下，盾構機推進困難的問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種由仰拱回填區提供反力支撐的推進系統，包括盾構主梁和設置在隧道內的回填仰拱，所述盾構主梁的底部設有推進油缸，推進油缸的一端與盾構主梁鉸接、另一端設有推進承力構件；所述回填仰拱上設有仰拱回填模板，推進承力構件與仰拱回填模板相配合。

所述仰拱回填模板與回填仰拱共同澆筑在一起，仰拱回填模板上等距設有若干個卡槽，推進油缸的行程大于相鄰兩個卡槽之間的距離。

所述卡槽朝向掘進方向的一側設有坡型面、另一側為卡定面，推進承力構件與卡槽的配合確保盾構主梁進行單向運動。

所述仰拱回填模板的底部設有若干個均勻分布的凸臺。

所述推進承力構件包括連接座，推進油缸對稱設置在連接座的兩側，連接座上設有卡軸，卡軸與卡槽相配合，連接座的外側設有浮動輪對。

所述盾構主梁上設有用于吊運仰拱回填模板的轉運吊機。

一種由仰拱回填區提供反力支撐的推進系統的施工方法，包括如下步驟：

S1：將仰拱回填模板設有凸臺的一端與回填仰拱共同澆筑在一起；根據盾構機總推進力的需求，在隧道軸線左右側和前后側設置多組回填仰拱；

S2：將推進承力構件安裝在仰拱回填模板上的卡槽中，然后連接推進油缸；將其他部件調試至工作狀態；

S3：盾構機掘進時，推進油缸伸縮，在推進承力構件和仰拱回填模板的配合作用下，推動盾構主梁向前移動，進而實現盾體的向前移動；

S4：隨著盾構機的前行，當后部仰拱回填模板完全露出至主梁后部時，在轉運吊機的輔助下，對仰拱回填模板進行脫模，并將仰拱回填模板轉運至前部仰拱回填區，為下一次仰拱回填做好準備；

S5：重復步驟S1~S4，直至完成整個隧道的開挖。

在步驟S3中，推進油缸收縮時，推進油缸缸頭帶動推進承力構件從仰拱回填模板上的卡槽內沿坡型面脫出，并落入下一個卡槽中；推進油缸伸出時，推進推進承力構件頂緊在卡槽中，通過推進油缸的伸縮運動與仰拱模板上的卡槽配合，為盾構機掘進提供支撐反力，并實現推進系統的換步。